Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia należą do sieci rozdzielczych przeznaczonych do zasilania w energię elektryczną budynków lub innych obiektów budowlanych. Wykonywane są w układzie promieniowym lub magistralnym oraz bardzo rzadko w układzie dwupromieniowym. Budynki mieszkalne są do nich przyłączane za pośrednictwem przyłączy kablowych lub napowietrznych. Z uwagi na zaliczenie tych obiektów do III kategorii zasilania zgodnie z podziałem przyjętym w gospodarce elektroenergetycznej, nie są one wyposażane w źródła zasilania rezerwowego lub awaryjnego.
Zdarzenia jakie pojawiły się kilka lat temu, które spowodowały brak dostaw energii elektrycznej do szeregu gospodarstw domowych wskutek awarii sieci elektroenergetycznych spowodowanej nieprzewidywalnymi zjawiskami atmosferycznym, wymuszają potrzebę opracowania sposobów tymczasowego zapewnienia dostaw energii elektrycznej w sytuacjach awaryjnych. Jedynym sposobem jest wykorzystanie zespołów prądotwórczych.
Takie rozwiązanie wymaga przygotowania układu przyłączenia zespołu do sieci elektroenergetycznej orz przystosowania instalacji elektrycznych do poboru mocy o wartości ograniczonej do niezbędnych potrzeb socjalnych.
Jakość energii. Wykorzystanie zespołów prądotwórczych do tymczasowego zasilania elektroenergetycznych sieci nn
Zasady obliczania mocy zapotrzebowanej w budynkach mieszkalnych
Dla mieszkań w budynkach wielorodzinnych lub budynków jednorodzinnych o podstawowym wyposażeniu zgodnie z wymaganiami N SEP-E 002 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elek- tryczne w budynkach mieszkalnych. Podstawy planowania.” należy przyjmować wartości mocy zapotrze- bowanej PM1 nie niższe niż:
- 12,5 kVA, dla mieszkań posiadających zaopatrzenie w ciepłą wodę z zewnętrznej centralnej sieci grzew- czej,
- 30 kVA, dla mieszkań nie posiadających zaopatrzenia w ciepłą wodę z zewnętrznej sieci grzewczej,
- 7 kVA w przypadku instalacji
Oprócz mocy zapotrzebowanej przez mieszkania, występuje zapotrzebowanie mocy przez odbiorniki admini- stracyjne (do tych odbiorników należy również zaliczyć urządzenia ppoż. instalowane w budynku).
Moc zapotrzebowana przez wielorodzinny budynek mieszkalny, zgodnie z N SEP-E-002 „Instalacje elek- tryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych. Podstawy planowania”, należy obliczyć ze wzoru:
Pz = k j * n * PM 1 + PA
gdzie:
PM1 – moc zapotrzebowana przez pojedyncze mieszkanie, w [kW], n – liczba mieszkań zasilanych z jednego WLZ-tu, w [-],
kj – współczynnik jednoczesności określony w N SEP-E 002 lub odczytany z rysunku 1 w [-],
PA – moc zapotrzebowana przez odbiorniki administracyjne, ustalona w uzgodnieniu z inwestorem (admini- stratorem budynku), w [kW].
W praktyce nie zawsze spełnienie wymagań normy jest możliwe. Norma dotyczy budynków wznoszonych po 2002 roku. Jej zalecenia są stosowane w praktyce projektowej pomimo tego, że nie jest normą przeznczoną do obowiązkowego stosowania. Rozbieżności w mocach przyjmowanych w praktyce wynikają głównie z moż- liwości technicznych eksploatowanych sieci elektroenergetycznych. W przypadku sieci znajdujących się w eksploatacji najbardziej wiarygodne wyniki dają pomiary obciążeń, które są wykonywane przesz spółki dystrybucyjne.
Rysunek 1: Wartości współczynnika jednoczesności kj’ dla wybranych grup odbiorników energii elektrycznej w budynkach mieszkalnych, w zależności od liczby mieszkań wg przepisów niemieckich [H. Markiewicz; A. Klajn
– Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych. Podstawy planowania i obliczeń – podręczniki INPE dla elektryków – zeszyt 7 – 2005 r.]
1 – ogrzewanie akumulacyjne, 2 – ogrzewanie bezpośrednie, 3 – odbiorniki ogólnego przeznaczenia, 4 – prze- pływowe ogrzewacze wody
W warunkach awaryjnych moce zapotrzebowane muszą zostać zmniejszone do niezbędnych potrzeb socjal- nych pozwalających na korzystanie z oświetlenia, lodówki oraz telewizora lub radia. Skutkuje to zmniejsze- niem mocy szczytowej możliwej do pobrania przez pojedyncze mieszkanie lub budynek jednorodzinny do wartości (2-3) kW.
Przy takim założeniu, należy korzystając z charakterystyki odzwierciedlającej współczynnik jednoczesności funkcji liczby odbiorców przedstawionej na rysunku 1 dla odbiorników ogólnego przeznaczenia i wyznaczyć wartość mocy zapotrzebowanej dla sieci elektroenergetycznej objętej tymczasowym zasilaniem realizowanym z wykorzystaniem zespołu prądotwórczego.
Układy sieci elektroenergetycznych nn, zasilające odbiory komunalne
Stosowane w praktyce układy sieci elektroenergetycznych nn umożliwiają przyłączenie generatora zespołu prądotwórczego do szyn rozdzielnicy niskiego napięcia stacji transformatorowej. Układ współpracy zespołu prądotwórczego z siecią elektroenergetyczną musi uniemożliwiać:
- równoległa pracę zespołu prądotwórczego z systemem elektroenergetycznym (SEE),
- wsteczne podanie napięcia z generatora zespołu prądotwórczego do
Na rysunkach 2 – 4, zostały przedstawione schematy sieci elektroenergetycznych nn, stosowane w praktyce.
Rysunek 3: Schemat sieci magistralnej: a) kablowej; b) napowietrznej
Rysunek 3: Schemat sieci magistralnej: a) kablowej; b) napowietrznej
Sposób przyłączenia zespołu prądotwórczego przedstawia rysunek 5. W takim przypadku instalacje elek- tryczne przyłączonych budynków muszą zostać przygotowane do zasilania tymczasowego. W tym celu w instalacjach elektrycznych budynków należy wykonać układ automatyki umożliwiającej przełączenie zasilania poszczególnych odbiorców na tor zasilania tymczasowego, w którym należy zainstalować aparat ograniczają- cy moc do wartości minimum socjalnego. Przykładowe rozwiązanie układu zasilania odbiorców umożliwiające automatyczne przejście na warunki zasilania tymczasowego przedstawia rysunek 6.
Rysunek 5: sposób przyłączenia zespołu prądotwórczego do tymczasowego zasilania sieci elektroenerge- tycznej nn
Rysunek 6: Przykład układu sterowania umożlwiającego automatyczne przełączenie odbiorników mieszka- niowych na warunki zasilania tymczasowego
Generator zespołu prądotwórczego należy uziemić. Można do tego celu wykorzystać istniejące uziemienie transformatora, pod warunkiem spełniania przez nie warunku R≤ 5 Ω.
Przyłączenie zespołu prądotwórczego należy wykonać w sposób gwarantujący niemożliwość podania napię- cia z dwóch źródeł jednocześnie oraz podania napięcia z generatora zespołu prądotwórczego do Systemu Elektroenergetycznego (SEE).
POBIERZ CAŁY RAPORT: WYKORZYSTANIE-ZESPOŁÓW-PRĄDOTWÓRCZYCH-
